RU186705U1 - Расходомер жидкости - Google Patents
Расходомер жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU186705U1 RU186705U1 RU2017136640U RU2017136640U RU186705U1 RU 186705 U1 RU186705 U1 RU 186705U1 RU 2017136640 U RU2017136640 U RU 2017136640U RU 2017136640 U RU2017136640 U RU 2017136640U RU 186705 U1 RU186705 U1 RU 186705U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- primary
- measuring
- flow meter
- fluid flow
- acoustic
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
Abstract
Полезная модель относится к области измерительной техники, а именно к приборам для измерения объемного расхода жидкости. Расходомер жидкости содержит два первичных преобразователя электроакустических, каждый из которых расположен в герметизированном корпусе и закреплен на трубопроводе, причем каждый первичный преобразователь электроакустический содержит пьезоэлемент, закрепленный на металлической призме, скошенной под острым углом к основанию, при этом оба первичных преобразователя электроакустических содержат температурный сенсор, соединены с устройством сопряжения, которое имеет возможность подключения к электронному устройству. Технический результат заключается в повышении точности измерения расхода жидкости. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к области измерительной техники, в частности к приборам для измерения объемного расхода жидкости ультразвуковым методом и приборам для измерения скорости текучих сред и может быть использована в технике процессов и автоматизации для определения объемного расхода и/или скорости потока среды в напорных трубопроводах с диаметром условного прохода от 8 мм до 300 мм.
Известен ультразвуковой измерительный преобразователь из патента РФ №2138022 с датой приоритета 19.01.1998 г., содержащий волновод, выполненный в виде призмы, снабженной клиновым поглотителем, с закрепленным на ее поверхности пьезоэлементом.
Недостатком ультразвукового измерительного преобразователя является низкая точность измерения из-за невозможности вносить в расчет параметров расхода данных о температуре жидкости.
В качестве прототипа принято устройство для определения и/или контроля объемного и/или массового расхода среды из патента РФ №2289792 с датой приоритета 17.11.2003 г., содержащее ультразвуковой преобразователь, выполненный с возможностью передачи и/или приема ультразвуковых измерительных сигналов, и блок регулирования/обработки, выполненный с возможностью определения объемного и/или массового расхода среды в емкости с помощью ультразвуковых измерительных сигналов по принципу разности времени прохождения или по доплеровскому принципу.
Недостатком устройства для определения и/или контроля объемного и/или массового расхода среды является низкая точность измерения из-за невозможности вносить в расчет параметров расхода данных о температуре жидкости.
Технической проблемой, решение которой обеспечивается при использовании предлагаемого устройства, является проблема повышения точности измерения объемного расхода контрольно-измерительной аппаратурой.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении точности измерения расхода жидкости за счет фильтрации шумов ультразвукового сигнала, точного измерения времени между отправляемым зондирующим сигналом и принимаемым эхо-сигналом от первичных преобразователей электроакустических, которые обеспечиваются за счет применения устройства сопряжения, а также за счет компенсации дополнительной температурной погрешности, которая рассчитывается после детектирования температурным сенсором температуры жидкости.
Для достижения технического результата расходомер жидкости содержит 2n первичных преобразователей электроакустических, n устройств сопряжения (1≤n≤4), электронное устройство. Преобразователи электроакустические соединены с устройством сопряжения, устройство сопряжения также соединено с электронным устройством. Первичный преобразователь электроакустический содержит пьезоэлемент, закрепленный на металлической призме, скошенной под острым углом к основанию, и температурный сенсор, которые расположены в герметизированном корпусе.
Принцип работы заявляемого расходомера жидкости основан на времяпролетном методе измерения, который заключается в регистрации разницы времени распространения ультразвуковых сигналов в направлении потока и против потока жидкости, генерируемых и принимаемых поочередно парой первичных преобразователей электроакустических, при этом при вычислении расхода жидкости учитывается дополнительная температурная погрешность - в ходе измерения данные о температуре фиксируются температурным сенсором и передаются в блок сопряжения, где обрабатываются и используются в расчетах для компенсации дополнительной температурной погрешности, вызванной изменением температуры окружающей среды и температуры измеряемой среды.
На фиг. 1 представлена конструкция расходомера жидкости, где:
1 - первичные преобразователи электроакустические;
2 - устройство сопряжения;
3 - электронное устройство.
На фиг. 2 представлено устройство первичного преобразователя электроакустического, где:
4 - пьезоэлемент;
5 - температурный сенсор;
6 - корпус первичного преобразователя электроакустического.
Расходомер жидкости (фиг. 1) содержит 2n первичных преобразователей электроакустических 1, n устройств сопряжения 2 (1≤n≤4), электронное устройство 3. Преобразователи электроакустические 1 соединены с устройством сопряжения 2 симметричным кабелем парной скрутки и радиочастотным кабелем, устройство сопряжения 2 также соединено с электронным устройством 3 симметричным кабелем парной скрутки.
Количество устройств сопряжения n варьируется в зависимости от исполнения расходомера жидкости и диаметров трубопровода, при этом на одно устройство сопряжения приходится два первичных преобразователя электроакустических, составляющих один измерительный канал:
- при диаметрах трубопровода от 8 до 40 мм используется один измерительный канал;
- при диаметрах трубопровода от 40 до 100 мм используется один или два измерительных канала;
- при диаметрах трубопровода от 100 до 300 мм используется от одного до четырех измерительных каналов.
Первичный преобразователь электроакустический 1 (фиг. 2) содержит пьезоэлемент 4, закрепленный на металлической призме, скошенной под острым углом к основанию, и температурный сенсор 5, которые расположены в герметизированном корпусе 6.
Функционирование заявляемого расходомера жидкости происходит следующим образом (описание функционирования представлено для реализации расходомера жидкости с одним измерительным каналом, расходомеры с числом измерительных каналов 2 и более работают аналогичным образом; при этом при увеличении количества измерительных каналов повышается достоверность измеренных данных и/или обеспечивается резервирование измерительных каналов).
Первичные преобразователи электроакустические 1 и устройство сопряжения 2 устанавливаются на измеряемом участке трубопровода с использованием комплекта крепежных устройств. Электронное устройство 3 устанавливается на расстоянии до 20 м от устройства сопряжения 2.
Для зондирования по потоку устройство сопряжения 2 генерирует импульсы напряжения, которые поступают на один из двух преобразователей электроакустических 1, который выполняет функции излучателя (первичный преобразователь электроакустический - излучатель). Пьезоэлемент первичного преобразователя электроакустического - излучателя 4 возбуждает зондирующий акустический сигнал, распространяющийся через стенки трубопровода и жидкость. Второй первичный преобразователь электроакустический, который выполняет функции приемника (первичный преобразователь электроакустический - приемник) 1 детектирует эхо-сигнал от зондирующего акустического сигнала и передает его в устройство сопряжения 2. В устройстве сопряжения 2 эхо-сигнал преобразуется в сигнал в виде огибающей, формируется разрешающий сигнал начала времени приема эхо-сигнала, затем формируется сигнал окончания времени приема эхо-сигнала и определяется время по потоку между отправляемым зондирующим сигналом и принимаемым эхо-сигналом от первичных преобразователей электроакустических 1.
Затем аналогично осуществляется зондирование против потока, при этом первичный преобразователь электроакустический - излучатель выполняет функции приемника, а первичный преобразователь электроакустический - приемник - излучателя. Устройство сопряжения 2 обеспечивает переключение режимов работы первичных преобразователей электроакустических.
В присутствии потока жидкости время прохождения между отправляемым зондирующим сигналом и принимаемым эхо-сигналом, распространяющимся в направлении потока, меньше по сравнению со временем прохождения сигнала против потока. Разница времени прохождения ультразвуковых сигналов по потоку и против потока регистрируется в устройстве сопряжения 2 и обрабатывается в соответствии с принятым алгоритмом обработки данных для вычисления скорости потока, расхода жидкости с учетом температурной погрешности.
Температурная погрешность, вызванная изменением температуры окружающей среды и температуры измеряемой среды, вычисляется в устройстве сопряжения 2 при поступлении данных с температурного сенсора 5.
Значения скорости потока, расхода жидкости, температуры, полученные после обработки в устройстве сопряжения 2, передаются в электронное устройство 3, в котором значения усредняются и преобразуются в требуемый формат данных для передачи внешнему потребителю по интерфейсу связи в систему верхнего уровня.
Повышение точности измерения расхода жидкости обеспечивается тем, что расходомер жидкости содержит электронное устройство, два первичных преобразователя электроакустических, каждый из которых расположен в герметизированном корпусе и закреплен на трубопроводе. Каждый первичный преобразователь электроакустический содержит пьезоэлемент, закрепленный на металлической призме, скошенной под острым углом к основанию. Электронное устройство и два первичных преобразователя электроакустических соединены с устройством сопряжения, каждый первичный преобразователь электроакустический дополнительно содержит температурный сенсор.
Claims (1)
- Расходомер жидкости, содержащий два первичных преобразователя электроакустических, каждый из которых расположен в герметизированном корпусе и закреплен на трубопроводе, причем каждый первичный преобразователь электроакустический содержит пьезоэлемент, закрепленный на металлической призме, скошенной под острым углом к основанию, отличающийся тем, что оба первичных преобразователя электроакустических содержат температурный сенсор, соединены с устройством сопряжения, которое имеет возможность подключения к электронному устройству.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017136640U RU186705U1 (ru) | 2017-10-17 | 2017-10-17 | Расходомер жидкости |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017136640U RU186705U1 (ru) | 2017-10-17 | 2017-10-17 | Расходомер жидкости |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU186705U1 true RU186705U1 (ru) | 2019-01-30 |
Family
ID=65269974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017136640U RU186705U1 (ru) | 2017-10-17 | 2017-10-17 | Расходомер жидкости |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU186705U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5163331A (en) * | 1988-06-09 | 1992-11-17 | British Gas Plc | Speed measurement device |
RU2138022C1 (ru) * | 1998-01-19 | 1999-09-20 | Закрытое акционерное общество "Взлет" | Ультразвуковой измерительный преобразователь |
UA44806C2 (uk) * | 1995-09-25 | 2002-03-15 | Шлюмбержер Індустріз С.А. | Спосіб вимірювання витрати текучого середовища |
RU2289792C2 (ru) * | 2002-11-19 | 2006-12-20 | Эндресс+Хаузер Флоутек Аг | Устройство для определения и/или контроля объемного и/или массового расхода среды |
-
2017
- 2017-10-17 RU RU2017136640U patent/RU186705U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5163331A (en) * | 1988-06-09 | 1992-11-17 | British Gas Plc | Speed measurement device |
UA44806C2 (uk) * | 1995-09-25 | 2002-03-15 | Шлюмбержер Індустріз С.А. | Спосіб вимірювання витрати текучого середовища |
RU2138022C1 (ru) * | 1998-01-19 | 1999-09-20 | Закрытое акционерное общество "Взлет" | Ультразвуковой измерительный преобразователь |
RU2289792C2 (ru) * | 2002-11-19 | 2006-12-20 | Эндресс+Хаузер Флоутек Аг | Устройство для определения и/или контроля объемного и/или массового расхода среды |
US7620505B2 (en) * | 2002-11-19 | 2009-11-17 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Device for determining and/or monitoring the volume, and/or mass, flow rate of a medium |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6065350A (en) | Flow measurement system with guided signal launched in lowest mode | |
JP4851936B2 (ja) | 超音波流量計 | |
RU2010119544A (ru) | Система и способ обнаружения нароста отложений в ультразвуковом расходомере и машиночитаемый носитель информации | |
US8844359B2 (en) | Apparatus for noninvasive measurement of properties of a fluid flowing in a tubing having a smaller inner diameter passage | |
US10330509B2 (en) | Method and arrangement for an ultrasound clamp-on flow measurement and circuit arrangement for control of an ultrasound clamp-on flow measurement | |
JP4535065B2 (ja) | ドップラー式超音波流量計 | |
US20120143529A1 (en) | Apparatus and method for non invasive measurement of properties of a fluid flowing in a flexible tubing or conduit | |
JP2006078362A (ja) | 同一軸型ドップラー超音波流速計 | |
CN103080740B (zh) | 非入侵性测量管道中流动流体中的声速的装置和方法 | |
RU186705U1 (ru) | Расходомер жидкости | |
JP5201525B2 (ja) | 流量測定装置 | |
JPH11230799A (ja) | 超音波流量計 | |
CN111473827B (zh) | V形声道零飘消除方法 | |
EP4053512A1 (en) | Propagation time measurement device | |
JP6187343B2 (ja) | 超音波測定器 | |
CN113532557A (zh) | 考虑气泡量的超声波测量方法 | |
JP5345006B2 (ja) | 超音波流量計 | |
JP3646875B2 (ja) | 超音波流量計 | |
KR100321074B1 (ko) | 초음파 유량계의 센서사이의 거리 측정방법 | |
KR100482226B1 (ko) | 가스관의 초음파 유량 계측 방법 및 장치 | |
RU2801203C1 (ru) | Способ акустического измерения скорости звука и потока жидкости или газа при изменении окружающей температуры | |
JP2010181321A (ja) | 超音波流量計 | |
JP6674252B2 (ja) | クランプオン形超音波流量計 | |
JP6283565B2 (ja) | 超音波流量計及び伝搬長異常検出方法 | |
JP2001330485A (ja) | 超音波流量計 |